Питома провідність як найважливіша характеристика провідників електричного струму
Рух електричного струму в провідниках неминуче супроводжується дією певних фізичних сил, які перешкоджають цьому руху. З точки зору атомно-молекулярної теорії будови речовини в основі цього явища лежить те, що заряджені електрони під час свого пересування стикаються з атомами, з яких складається матеріал провідника.
Як показують результати численних досліджень, кількість подібних зіткнень електронів безпосередньо пов`язано з можливістю того чи іншого матеріалу пропускати через себе електричний струм з мінімальними втратами. Відповідно, то протидія, яке надає матеріал провідника проходить через нього електричного струму, отримало у фізиці назву "електричне опір провідника".
Опір це знаходиться в прямій залежності від напруги і обернено пропорційно силі струму. Відповідно до міжнародної системи одиниць вимірювання воно позначається буквою R і вимірюється в Омах.
У той же час найчастіше при створенні тих чи інших матеріалів більшого значення набуває не те, наскільки активно чинить опір провідник проходженню через нього електричного струму, а то, наскільки він здатний проводити цей самий струм. Поняттям, зворотним електричному опору, є питома провідність.
Питома електрична провідність, що застосовується у фізиці, характеризує загальну здатність того чи іншого тіла бути провідником електричного струму. У кількісному плані питома провідність є величина, зворотна питомому опору. Вона позначається літерою &gamma- і вимірюється в величинах, рівних м / ом-мм ^ 2 або в Сіменс / метр).
Відповідно до основного закону електротехніки - законом Ома - величина питомої провідності показує взаємозалежність між щільністю струму, який виникає в тому чи іншому провіднику, і числовим значенням електричного поля, яке з`являється в тому чи іншому середовищі. Однак це положення дійсно тільки для однорідного середовища, в неоднорідному ж шарі питома провідність є не що інше, як тензор.
З металів найбільша питома провідність характерна для срібла і міді. Це пов`язано в першу чергу з особливостями будови їх кристалічних решіток, які дають можливість порівняно легко пересуватися заряджених частинок (електронів і іонів).
Цілком природно, що чисті метали мають більш високу провідність, ніж сплави, тому в промисловості в електротехнічних цілях прагнуть використовувати максимально чисту мідь з часткою домішок не більше 0,05%. До речі, питома провідність міді дорівнює 58,5 Сімменс / мм ^ 2, що значно вище, ніж у переважної більшості інших металів.
Крім металевих провідників, в промисловості та побуті широке застосування знайшли провідники з неметалів, найбільш поширеним з яких є вугілля. З нього, зокрема, виготовляють спеціальні щітки для електричних машин, електроди, застосовувані в прожекторах, і ін.
